Биоуголь, богатый углеродом материал, получаемый путем пиролиза органических остатков, привлекает все больший интерес как многофункциональная добавка в устойчивом сельском хозяйстве. Его высокопористая структура и щелочная природа улучшают ключевые характеристики почвы, включая удержание воды, регуляцию pH и предоставление среды обитания для микроорганизмов, тем самым улучшая как здоровье почвы, так и продуктивность растений. Виды Trichoderma spp. , с другой стороны, играют важнейшую роль в мобилизации питательных веществ, колонизации ризосферы и подавлении почвенных заболеваний.
Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей исследователей из Бразилии и Франции, в которой ученые предлагают новый способ биологизации и защиты здоровья винограда.
Широко применяемый в качестве почвенного кондиционера, биоуголь способствует улучшению физических, химических и биологических свойств, в частности за счет нейтрализации кислотности и поддержки более устойчивого микробиома почвы.
Биоуголь играет свою роль в защите растений, вызывая системную устойчивость, стимулируя полезную микробную активность и адсорбируя фитотоксичные соединения. Он также был определен как перспективный инструмент для подавления болезней в системах земледелия, поскольку способствует функциональному разнообразию ризобактерий, стимулирующих рост растений, благодаря своей каталитической углеродной поверхности и вкладу в цикл органического вещества почвы.
Кроме того, биоуголь повышает выживаемость и активность полезных микроорганизмов, таких как Trichoderma spp., которые являются известными антагонистами почвенных патогенов.
В этом смысле Trichoderma spp. играют ключевую роль в укреплении здоровья почвы и являются одними из наиболее широко используемых агентов биологического контроля в управлении болезнями растений из-за их многогранных механизмов действия. Виды этого рода действуют как грибы, стимулирующие рост растений, усиливая развитие корней, продуцируя фитогормоны и облегчая растворение питательных веществ.
Кроме того, Trichoderma spp. секретируют различные литические ферменты, способные разрушать клеточные стенки патогенов, и используют множественные антагонистические стратегии, включая микопаразитизм, антибиоз, конкуренцию за пространство и питательные вещества и индукцию системной резистентности у растений-хозяев. Их эффективность против почвенных патогенов дополнительно подкрепляется их способностью сохраняться и колонизировать ризосферу в неблагоприятных условиях окружающей среды.
Учитывая эти свойства, Trichoderma spp. представляют собой жизнеспособную альтернативу синтетическим фунгицидам, применение которых все чаще ограничивается такими проблемами, как снижение эффективности, развитие резистентности и необходимость повторного применения, что повышает производственные затраты и способствует отбору штаммов патогенов, устойчивых к фунгицидам.
Хотя совместное применение биоугля и Trichoderma spp. показало многообещающие результаты в нескольких системах земледелия, все еще существует пробел в понимании того, как это взаимодействие влияет на субстраты, используемые для выращивания саженцев виноградной лозы.
Гниль корней виноградной лозы - это разрушительный комплекс заболеваний, включающий более 30 родов грибов, что приводит к значительным потерям урожая и высоким показателям смертности, особенно среди молодых лоз. Эти патогены ставят под угрозу долговечность и продуктивность зрелых виноградников и угрожают производству питомников и закладке виноградников. Многие из них заносятся через зараженный посадочный материал, в то время как другие колонизируют бессимптомные лозы латентно, находясь в сосудистой системе до тех пор, пока благоприятные условия не будут способствовать проявлению болезни.
Среди них род Fusarium часто становится причиной упадка винограда по всему миру из-за его высокой приспособляемости, устойчивости к почве и способности выживать на растениях, не являющихся его хозяевами, что затрудняет борьбу с ним. Его широкий экологический диапазон и долгосрочные стратегии выживания подчеркивают насущную необходимость в устойчивых и эффективных подходах к борьбе с болезнями в виноградарстве.
Несколько исследований продемонстрировали потенциал Trichoderma spp., способствующий росту растений, связанный с выработкой фитогормонов и ферментов, которые усиливают развитие корней, растворение питательных веществ и поглощение воды, способствуя подавлению болезней.
Аналогичным образом, было показано, что применение биоугля улучшает химические и биологические свойства почвы и служит многообещающим инструментом в борьбе с болезнями растений, вызываемыми почвенными патогенами.
Несмотря на эти достижения, совместное применение биоугля и Trichoderma spp. было мало изучено, особенно в контексте размножения виноградной лозы и борьбы с болезнями корней.
Учитывая потенциал интеграции агентов биологического контроля с устойчивыми добавками, полученными из виноградных остатков, это исследование было направлено на оценку того, может ли биоуголь, полученный из обрезков виноградной лозы, совместно применяемый с изолятами Trichoderma aureoviride, снизить тяжесть корневой гнили, вызываемой Fusarium equiseti, и улучшить показатели качества почвы.
В частности, ученые проверили гипотезу о том, что эта комбинация увеличивает содержание углерода в микробной биомассе и ферментативную активность в ризосфере. Для этого два изолята T. aureoviride (URM 3734 и URM 6668) были внесены по отдельности или в сочетании с биоуглем, полученным из винограда, в субстраты, инокулированные F. equiseti (P1I3) на саженцах винограда.
Биоуголь был получен путем пиролиза остатков обрезки виноградной лозы, собранных на двух участках в Пернамбуку, Бразилия, на экспериментальном винограднике Агрономического института Пернамбуку, и на коммерческом винограднике под названием Vale das Colinas в Гараньюнс, штат Пернамбуку.
Использовали два штамма, которые считались наиболее эффективными в анализах антагонизма in vitro — Trichoderma aureoviride URM 6668 (+T1) и T. aureoviride URM 3734 (+T2), которые подавляли рост F. equiseti в среде чистой культуры и в среде с добавлением биоугля, а также демонстрировали высокую споруляцию (фундаментальную для применения в тесте in vivo).
Предыдущие исследования также показали, что оба штамма могут продуцировать хитиназу и были наиболее эффективны в антагонистической активности против патогена Fusarium solani.
F. equiseti выделен из больных растений винограда группой фитопатологов. Этот изолят (P1I3) был идентифицирован и сохранен в коллекции культур лаборатории фитопатологии института. Также использовались саженцы винограда сорта Каберне Совиньон, привитые на восприимчивый подвой SO4.
«В этом исследовании мы исследовали влияние двух штаммов Trichoderma aureoviride (URM 6668 и URM 3734), с биоуглем, полученным из обрезков винограда, и без него, на тяжесть заболевания, рост растений и свойства почвы. Наши результаты показали, что сочетание биоугля и Trichoderma значительно снижало заболеваемость и способствовало накоплению биомассы. В частности, биоуголь и T. aureoviride URM 3734 оказались наиболее эффективными в снижении тяжести заболевания листьев, что привело к снижению на 53%. Напротив, сочетание биоугля и T. aureoviride URM 6668 привело к наибольшему снижению тяжести корневых заболеваний – на 56%. Эти результаты свидетельствуют о синергетической связи между биоуглем и полезными грибами, что подтверждает роль органических почвенных добавок в поддержании здоровья растений. Комплексное использование биоугля и штаммов Trichoderma представляет собой эффективный и экологически безопасный подход к борьбе с корневой гнилью виноградной лозы и улучшению здоровья саженцев в устойчивых системах виноградарства», сообщили авторы исследования.
Источник: Agriculture 2025, doi.org/10.3390/agriculture15161774